186 金属・非金属
2族。Mg。
17族。F。
11族。Ag。
18族。He。
12族。Zn。
アルカリ土類金属。CaSO4, SrSO4, BaSO4,
PbSO4。Beは両性の性質。
187 酸性酸化物・塩基性酸化物
Na2O。SiO2。CO。NO2。P4O10。SO2。CuO。
ZnO。MnO2。CaO。
両性酸化物。中性酸化物。
NO2の冷水と温水への溶け方。淡桃色。
188 アンモニアソーダ法
CaCO3→CaO+CO2
H2O+NaCl+NH3+CO2→NH4Cl+NaHCO3
2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2
CaO+H2O→Ca(OH)2
Ca(OH)2+2NH4Cl→CaCl2+2NH3+2H2O
CaCO3+2NaCl→Na2CO3+CaCl2
オ。50%。Na2CO3・10H2O。風解。
無色の結晶が白色の粉末になる。
10/106 ×2×58.5=585/53=11。ソルベー法。
アンモニアソーダ法。1, 3, 5, 乾燥剤。融雪剤。
ト。へ。ホ。リ。ニ。へ。チ。ニ。凍結防止剤。
189 カルシウム
アルカリ土類金属元素。水素。炭酸カルシウム。
炭酸水素カルシウム。鍾乳洞。鍾乳石。石筍。
酸化カルシウム。炭化カルシウム。アセチレン。
水酸化カルシウム。水酸化カルシウム。石灰水。
さらし粉。酸化作用。石膏。焼き石膏。
リン酸カルシウム。
Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2
○CaO+3C→CaC2+CO
○CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
CaCO3+H2O+CO2→Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2→CaCO3+H2O+CO2
○Ca(OH)2+Cl2→CaCl(ClO)・H2O
水酸化カルシウムと二酸化炭素は中和反応により容易に進行するが塩と酸との反応の場合、弱酸の塩に強酸を加えると反応するが塩化カルシウムと
二酸化炭素の様に強酸の塩に弱酸を加えても反応しない。
CABA。ACDC。
Ca橙赤色。
Sr赤色。
Ba黄緑色。
Ra桃色。
石柱。炭化カルシウム。カーバイド。
190 アルミニウム
両性元素。アルミニウム。亜鉛。スズ。錫。鉛。
不動態。アルマイト。クロム。赤色ルビー。
鉄チタン青色。サファイア。宝石。
テルミット反応。鋼材の溶接。還元剤。
カリウムミョウバン。無色。正八面体。
複塩。加水分解。弱酸性。酸化亜鉛。
両性酸化物。水酸化亜鉛。
テトラアンミン亜鉛(II)イオン。
2Al+6HCl→2AlCl3+3H2。
2Al+2NaOH+2H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2。
Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe。
ZnSO4+2NH3+2H2O→Zn(OH)2+(NH4)2SO4。
Zn(OH)2+4NH3→[Zn(NH3)4]^2+ +2OH^-。
Al^3+ +3OH^-→Al(OH)3。
白色ゲル状の水酸化アルミニウムが沈殿する。
少量加えると、上と全く同じ反応をする。
過剰に加えると、テトラヒドロキシドアルミン酸イオンとなり溶解する。Al(OH)3+OH^-→[Al(OH)4]^-
硫酸カルシウムの白色沈殿が生成する。
Ca^2+ +SO4^2-→CaSO4。
実際にはセッコウCaSO4・2H2Oが生成する。
ジュラルミン。
191 鉄・鉄イオン
コークス。還元。炭素。銑鉄。鋳物。鋼鉄。鋼。
淡緑色。水酸化鉄(II)。緑白色沈殿。赤褐色。
水酸化鉄(III)。ヘキサシアニド鉄(III)酸。
ヘキサシアニド鉄(II)酸。濃青色沈殿。
KSCN。血赤色溶液。チオシアン酸カリウム。
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3。ステンレス鋼。鉄クロムニッケル。
鋼鉄は鉄の結晶格子の隙間に炭素原子が入り込む事によって出来た合金で炭素原子が外力によって生じる鉄原子の移動を妨げるため純鉄に
比べて展性・延性は小さくなる代わりに硬度が増す。
1.0×0.96/56 ×1/2 ×160 ×1/0.85=
96×160/56×2×85=12×80/7×85=12×16/7×17=
192/119=1.6。CaSiO3スラグ。
置換型合金。侵入型合金。
展性・延性は失われ、硬度は増す。
192 鉄の酸化物
FeO。Fe2O3。Fe3O4。FeO。
組成から判断すると。
赤鉄鉱。Fe2O3。黄鉄鉱。FeS2。Fe2O3。
Fe3O4。不動態。磁性材料。Fe3O4。
淡緑色。黄褐色。還元された。
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→
Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O。
193 銅
11族。遷移元素。黄銅。青銅。緑色の錆。緑青。
CuO。Cu2O。フェーリング液。還元剤。
グルコース。アルデヒド。二酸化硫黄。二酸化窒素。
CuSO4・5H2O。青色。4分子。配位結合。
1分子。水素結合。CuSO4。白色。
水分の検出。Cu(OH)2。青白色。
[Cu(NH3)4]^2+。シュワイツァー試薬。濃厚。
4CuO→2Cu2O+O2
Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]^2+ +2OH^-。
2Cu+O2+2H2SO4→2CuSO4+2H2O
価電子数がほぼ一定であるため、族に関係なく同周期の元素の化学的性質も類似している。
典型元素の金属に比べて原子半径が小さく金属結合が強いので融点が高く密度も大きいものが多い。
イオンや化合物では内側の電子殻が未閉殻であるため可視光の吸収が起こり有色であるものが多い。
Cu^2+, H2Oが2個, NH3が2個。
シス形とトランス形。正方形形。
内部を保護する働きがある。深青色。
配位水。陰イオン水。
複数の酸化数を取り易い。
錯イオンを作り易く種々の金属と合金を作り易い。
正四面体の場合は幾何異性体は存在しない。
194 錯イオン
アンモニア。褐色沈殿。無色。透明。
塩化カリウム。銀。黒紫色。臭化カリウム。
淡黄色沈殿。写真の定着。チオ硫酸ナトリウム。
シアン化カリウム。
2AgNO3+2NH3+H2O→Ag2O+2NH4NO3。
Ag2O+4NH3+H2O→2[Ag(NH3)2]OH
AgNO3+KBr→AgBr+KNO3
AgBr+2Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr
AgNO3+KCN→AgCN+KNO3 白色沈殿。
AgCN+KCN→K[Ag(CN)2]
AgOHは不安定。ジシアニド。感光性。銀に微粒子。黒紫色。
195 錯イオン
配位結合。配位子。配位数。遷移元素。
典型元素。アクア錯イオン。水和イオン。
非共有電子対。正八面体形。正方形形。正四面体形。
[Co(NH3)6]Cl3。[CoCl(NH3)5]Cl2。
[CoCl2(NH3)4]Cl。
3種類。3種類。2種類。正八面体形。
反応するのは配位結合していない分子やイオン。
196 クロム
赤橙色。黄色。黄色。PbCrO4。Ag2CrO4赤褐色。
BaCrO4。黄色。暗緑色。Cr(OH)3。灰緑色。
[Cr(OH)4]^-。クロム酸イオン。黄色。
二クロム酸イオン。
Cr2O7^2- +2OH^-→2CrO4^2- +H2O
2CrO4^2- +2H^+→Cr2O7^2- +H2O
Cr(OH)3+OH^-→[Cr(OH)4]^-
水溶液中では平衡移動によってCr2O7^2-は
CrO4^2-に変化し、Ba^2+と反応してBaCrO4の
黄色沈殿を生じる。一方硝酸酸性にすると、
CrO4^2-はCr2O7^2-に変化するのでBa^2+とは沈殿を作らなくなるから。
H2O2が残ったままで溶液を酸性にするとCrO4^2-がCr2O7^2-に変化する。Cr2O7^2-は強い酸化剤となり、残っているH2O2と反応してCr^3+に
戻ってしまうからである。
耐食性に富む。
197 マンガン
MnO4^2-緑色。(注意)。MnO4^-赤紫色。
2MnO4^- +5SO3^2- +6H^+→
2Mn^2+ +5SO2^2- +3H2O
2MnO4^- +5H2O2+6H^+→2Mn^2+ +5O2+8H2O
2MnO2+O2+4KOH→2K2MnO4+2H2O
暗緑色。緑色。
198 鉄
一酸化炭素。酸化鉄(III)。四酸化三鉄。酸化鉄(II)。
酸化カルシウム。スラグ。銑鉄。炭素。酸素。綱。
3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2
Fe3O4+CO→3FeO+CO2
FeO+CO→Fe+CO2
C+CO2→2CO(重要)。
CaSiO3。
199 チタン
炭化物。
TiO2+C+2Cl2→TiCl4+CO2
TiCl4+4Na→Ti+4NaCl
TiCl4+2H2O→TiO2+4HCl
1.0×0.90/80 ×48=0.90×6/10=0.54。
1000000×0.90/80 ×4 ×96500/0.90 ×7
9650×7/2 ×10^6=3.4×10^10。
200 ガリウム
Ga。13族。メンデレーエフ。8個。
30℃～2400℃。
4Ga+3O2→2Ga2O3。
2Ga+3H2SO4→Ga2(SO4)3+3H2
2Ga+2NaOH+6H2O→2Na[Ga(OH)4]+3H2
水銀。結晶中ではGa原子対同士が弱い結合で結び付いておりその配列を崩すのは容易であるから。
ガリウム。典型金属元素。GaAs。
4×3.14×(0.125)^3/3×0.157=42%
201 白金
酸化力。王水。宝飾品。触媒。シスプラチン。
[PtCl2(NH3)2]。CH2=CH2+H2→CH3-CH3。
オストワルト法。4NH3+5O2→4NO+6H2O。
白金の表面に反応する気体分子が吸着される事により活性化エネルギーが下がり反応速度が増大する。
固体触媒の場合、同じ質量ならば板状より微粒子にした方が表面積は飛躍的に増大し白金と反応する気体分子との衝突回数が増し、触媒としての効率が高まるから。
正方形型。正四面体型。
正方形型。2種類の配位子が2個ずつ配位した4配位型の錯イオンの場合、正四面体型の構造では異性体は生じない。一方、正方形型の構造でれば2種類の異性体を生じるから。
3Pt+4HNO3+18HCl→3H2[PtCl6]+4NO+8H2O
濃塩酸:濃硝酸=3:1。
王水中では濃硝酸は希硝酸になっている。
202 錯イオン・錯塩
[Co(NH3)6]Cl3。[CoCl(NH3)5]Cl2。
[CoCl2(NH3)4]Cl。3個。2個。1個。
シス型。紫色。トランス型。緑色。
フェイシャル型。メリディオナル型。
この錯塩にはNH3が含まれているが、全て錯イオンの配位子になっていて、水溶液中では解離していない。
ネスラー試薬。NH3やNH4^+と反応する。
少量では黄色～黄褐色の溶液。
多量では赤褐色の沈殿。
塩化アンモニウムの白煙。
203 金属
Zn, Ag, Pb, Cu, Fe。
A・・・Cu。B・・・Fe。C・・・Ag。
D・・・Zn。E・・・Pb。
a・・・Cu(OH)2。e・・・Ag2O。
f・・・Zn(OH)2。h・・・Pb(OH)2。
Cu(OH)2+4NH3→[Cu(NH3)4]^2+ +2OH^-
Fe+H2SO4→FeSO4+H2
Ag+2HNO3→AgNO3+NO2+H2O
Zn(OH)2+2NaOH→Na2[Zn(OH)4]
Pb(OH)2+2NaOH→Na2[Pb(OH)4]
204 錯イオン
2CoCl2+2NH4Cl +8NH3+H2O2→
2[CoCl(NH3)5]Cl2+2H2O。(難)。
Co^3+。Cl^-, (NH3, NH3, NH3, NH3), NH3。
2.5×287/250.5=2.9。
[CoClL2(NH3)3]^2+。
Cl^-, (L, L, NH3, NH3), NH3。
Cl^-, (L, NH3, L, NH3), NH3。
Cl^-, (L, NH3, NH3, NH3), L。
配位子ligand。
205 定性分析
Al。Sn。Hg。Fe。Cu。Ag。
AgCl。Al(OH)3。
2HgCl2+SnCl2→Hg2Cl2+SnCl4 (白色)
HgCl2+SnCl2→Hg+SnCl4 (黒色)
テトラヒドロキシドアルミン酸ナトリウム。
還元剤。
206 定性分析
Na2CO3。Pb(NO3)2。AgNO3。
CuSO4。K2CrO4。ZnCl2。
SnCl2。FeCl3。Al2(SO4)3。
陽イオン分析と陰イオン分析を同時に行う。
SnS褐色。
207 定性分析
AgNO3。CuSO4。FeCl3。Pb(NO3)2。
Al2(SO4)3。BaCl2。K2CrO4。
Ni(OH)2緑色。
よくできている。
208 定性分析
含む元素・・・Fe, Cr, Ni。
含まない元素・・・Cu, Ag, Al, Ca。
金属束子。(難)。
紅色。Ni。ジメチルグリオキシム。弱塩基性条件。
錯体。ステンレス鋼。Fe, Cr, Ni。Ni(OH)2緑色。
Cr(OH)3灰緑色。[Cr(OH)4]^-暗緑色。
[Ni(NH3)6]]^2+青紫色。
209 定性分析
Ag, Al, Fe, Zn, Ca, Pb, Ba, Ni, Cd, Hg。
AgCl。Ag2O。Ag2CrO4。Al(OH)3。
Fe(OH)3。KFe[Fe(CN)6]。Zn(OH)2。ZnS。
CaCO3。Pb(OH)2。PbCl2。PbCrO4。
PbS。BaSO4。BaCO3。Ni(OH)2。
Cd(OH)2。CdS。HgO。HgS。
210 定性分析
KCl。K2SO4。AgNO3。KMnO4。
HCl。NH3。K2CrO4。Na2CO3。
BaCl2。KI。(CH3COO)2Pb。
NH4Cl。PbCl2。CaCO3。
Ca(HCO3)2。Ag2CrO4。BaCrO4。
AgCl。BaSO4。AgCl。
2KI+Cl2⇔2KCl+I2の反応によって生じたI2は本来
水に不溶であるがI^-が共存していると
I2+I^⇔I3^(褐色)を生じて溶ける。ここへCCl4を加えて振り混ぜるとI2は下層のCCl4層に抽出されて紫色を呈し、上層の水層ではI3^が殆ど無くなり
無色になる。
転溶。
211 定性分析
K2CO3。KBr。K2S。K2SO3。
KNO3。K2C2O4。K2CrO4。
BaCO3+H2O+CO2→Ba(HCO3)2
2KBr+Cl2→2KCl+Br2
K2S+Cd(NO3)2→2KNO3+CdS
I2+K2SO3+H2O→2KI+H2SO4
Ca(NO3)2+K2C2O4→CaC2O4+2KNO3
CrO4^2-強酸。AgIは不溶。AgBrは可溶。
褐輪反応。CO2。Cr^3+。緑色。
希硝酸で、BaCr2O7になって溶ける。(重要)。
Sの黄白色沈殿。
212 陽イオン系統分離
AgCl。CuS。Fe(OH)3。ZnS。BaCO3。
[Al(OH)4]^-。d。f。c。a。e。b。
濾液2に溶けているH2Sを追い出すため。
H2Sが残っていると次にNH3aqを加えた時,
水酸化物の中に少量のZnSなどの4属の硫化物が一緒に沈殿してしまう。
Fe^3+はH2Sによって還元され、Fe^2+の状態になっているので硝酸で酸化して元のFe^3+に戻す。
Fe^2+のままでNH3aqを加えると生じたFe(OH)2は
Fe(OH)3に比べて溶解度がやや大きいので、濾液3にFe^2+が少し残り、次にH2Sを通じた時, FeSかま少し沈殿してしまう。
NH4Clを加える事により、アンモニアの電離平衡
NH3+H2O⇔NH4^+ +OH^-
を左に移動させ、溶液中の[OH^-]を小さく保つ。
この操作によって溶解度の小さな3価の金属の水酸化物だけを選択的に沈殿させる事が出来る。
炎色反応で黄色の炎色が現れる事で確認する。
硝酸イオンと沈殿を作る金属イオンは無いので複数の金属イオンの混合水溶液を作るには硝酸塩を用いるのが良い。
緩衝溶液にするため。
Ag, Pb。
Fe, Al。
Ca, Ba。
酢酸にも溶ける。濃縮してから炎色反応を調べる。
(難)。
213 定性分析
Ca。Mg。Cd。Zn。Pb。
Fe。Mn。Al。Cu。
HCl。CO2。
2Fe(NO3)3+H2S→2Fe(NO3)2+S+2HNO3
Al(OH)3+NaOH→Na[Al(OH)4]
[Cd(NH3)4]^+。
無機物質の性質・・・終了。
比較的簡単な問題が多かった。
知らなかった事柄は覚えていく。
40 蒸気圧
78。9。 47。7/76 ×47/78=32900000/5928=
5500。
n=PV/RT=70×10^5×9×3×10^(-3)/760×8300×300
=63×10^3/76×83×10^5=63/76×8300
=63/630800=1/10000。
n=70×10^5×47×3×10^(-3)/760×8300×300=
47/90000=5.2/10000。
頭を使う。
41 蒸気圧
PV=w/M RTより、M=wRT/PV=
2.1×8300×300/96000×1=21×83/32=54.5
44x+58(1-x)=54.5, x=25%
44×25:58×75=44:58×3=22:87, 2200/109=20.2
5×0.25+6.5×0.75=6.125, 6.125×5=30.6
42 蒸気圧
PV=wRT/Mより、d=w/V=MP/RT
M=wRT/PV=0.494×8300×370/10^5×0.1=
494×83×37/10^4=152
0.507×8300×370/10^5×0.1=507×83×37/10^4=
156
(3)は難。
43 蒸気圧曲線
全部気体であり状態方程式が適用できると仮定して進める。
P=nRT/V=0.010×8300×300/0.83=30000<75000
より、30000。
0.010×8300×300/V=75000より、V=0.332
75000。
P=60000<75000より、P=60000
90000。定性的に考えられたので気分が良い。
44 分圧の法則
n=PV/RT=2×10^5×5/8300×300 ÷2=0.2。
nB=PV/RT-nA=0.4×5/2 ×3-0.4=2.6。
2×10^5×2.6/0.4 ÷2=6.5×10^5。
定性的にやろうとして失敗した。体積の捉え方に注意。
エタン：0.2、アルゴン：0.2。
酸素：1.3、アルゴン：1.3。
アルゴンは1.5。酸素は0.6。
残りはアルゴン：1.5、酸素：0.6、
水蒸気：0.6、二酸化炭素：0.4で、
合計3.1
P=nRT/V=3.1×8300×500/15=8.6×10^5。なかなか。
45 蒸気圧
希塩酸2.7㎝分=水銀2.7×1/13.5=0.2㎝分。
ここがポイント。
10^5×0.2/76=263。
液体が存在するので圧力=蒸気圧である。
100000-263-3600=96137。
n=PV/RT=96137×0.3/8300×300
n=w/Mより、M=w/n=24。
発生した水素の物質量と金属の物質量は等しい。
46 蒸気圧
V=nRT/P=1×8300×300/50000=50。
全部気体であると仮定すると、
水素1mol、水蒸気2molより、
水蒸気の分圧は5000×2/3=33333>3500より、
水素の分圧は46500。
33333>27000より、水素の分圧は23000。
V=nRT/P=50×8300×340/23×50000=
83×34/23。
水素だけでも立式できる。
V=1×8300×340/23000。
25000×2/3=16666<27000。
V=3×83×34/25=339。
浮力。W=mg、
f=W+W′(W′は気球内部の気体の総質量)
f=MPV/RTより100×1000R/MPV=1/T0-1/T1。
1/T1=1/T0-100×1000R/MPV=
1/273-83/29×10×1000
=1/273-83/290000=0.0033768
T1=296K=23℃。
良問。(難)。
47 蒸気圧
全て気体と仮定すると
P=nRT/V=0.1×8300×360/8.3=
36000<120000より36000, 360K。
P=0.1×8300×300/8.3=30000, 300K。
気体の時は状態方程式に従うので
V=一定の時はPはTに比例する。
直線と蒸気圧曲線の交点を求めて、54℃。(難)。
定圧ならば水平なグラフ。(傾き=0)。
定積ならば原点(横軸が絶対温度)を通る直線となる。(重要)。
0.1×21000/30000=0.07
窒素：エタノール=1：1より、50000→63℃
窒素：エタノール=91000：9000=91：9
0.1×82/91=0.09。(難)。
48 分圧
P=nRT/V=1.8×8300×10=1.5×10^5
0.06, 0.25
P=0.06×8300×300/3=49800
P=nRT/V
nA：nB=TB/VB：TA/VA=500:300×2=5:6
0.31×5/11=0.14。
P=1.55×8300×300/11×1=3.5×10^5
エタン0.06、酸素0.25→
二酸化炭素0.12、水蒸気0.18、酸素0.04
P=0.34×8300×500/3=4.7×10^5
すべて気体と仮定すると
nA：nB=300:2×500=3:10→×(Cを閉じた)。
容器B内の水蒸気の分圧は
0.18×2×8300×300/3×2=149400>3500より、a。
49 蒸気圧
全て気体と仮定すると
A：B=1：3より、B=3L。
P=0.060×8300×300/3=49800>38000より38000。
V=0.020×83×30/38=1.31。
解答では「液化している」と仮定している。
なかなか上手い解法。
n=38×2.6894737/830×3。0.019。
P=2×83×320=53120<76000より53120。
蒸気圧が極めて大きい。
P=2×83×329=54614<100000より54614。
1L。簡単だった。
50 実在気体
A。実在気体では圧力を上げて体積を小さくすると分子間距離も小さくなって「分子間力がより強く働く」様になるため。
PV/RTの値が理想気体の値1.0に近付く。
同じ圧力の下で温度を高くすると気体の体積が大きくなり「分子自身の体積」が気体の体積に比べて無「無視できる」様になる。
また温度を高くすると気体分子の運動エネルギーが大きくなり相対的に「分子間力の影響が無視出来る」様になるから。
V=9×83×273/200000=1.02。A。
水素。アンモニア。
極性分子であるアンモニアの分子間力が最も強く、PV/RTの値の減少率が最も大きくなるのでD。
無極性分子で分子量が最小である水素の分子間力が最も弱く、PV/RTの減少率が最も小さい。
イ。
メタンの方が窒素よりも分子量は小さいのだが沸点が高いので、実際の分子間力はメタンの方が窒素よりも大きいと考えられる。(難)。
従ってBは窒素でCはメタン。
極性の影響が最も大きく、次に質量(分子量)の影響が効いてくる。
53 実在気体
理想気体。分子間力が働く。
ファンデルワールス力。
体積がある。外部に及ぼす圧力は小さくなる。
P′+a/V′^2。a>0。大きくなる。V′-b。
ファンデルワールスの状態方程式。
aは分子間力に比例して大きくなる定数であるが、蒸発熱も分子間力に比例して大きくなるから。
分子量が大きくなると分子間力が強くなるのでaの値は大きくなる。分子の体積も大きくなるのでbの値も大きくなる。
低圧にすると気体の体積が大きくなり分子自身の体積は相対的に無視できる様になる。
また低圧にすると分子間距離が大きくなり、分子間力が0に近付く。
また高温にすると分子の運動エネルギーが大きくなり相対的に分子間力の影響を無視できるようになって理想気体の性質に近付く。
ファンデルワールスの状態方程式により、
P′=RT/(V′-b) -a/V′^2=
8300×300/0.96 -360000/1^2=
2.2×10^6。なるほど。
54 実在気体
k1。分子間力。大きい。高い。熱運動。高い。
k2。超高圧。体積。小さくなる。
○××××○○。OK。
Z=75/83=0.90。
分子間力の影響。分子自身の体積の影響。
51 蒸気圧
左右ともに真空なので釣り合っているから0mmHg。
全て気体と仮定すると
P=2/18 ×8300×320×760/4×100000=
83×8×76/90=560.7>76より76mmHg。
水蒸気は空間を均一に満たすが水滴は別の容器に移動しない。(重要)。
空気を導入しても水蒸気には影響しない。(重要)。
すなわち水蒸気の分圧は変化しない。
酸素の分圧は224mmHg×1/5=44.8。
空気と酸素を間違えないように。
w=5×9/83×4=0.136。
224×29/32=203mmHg。218.2。
n=15.2×2×100000/760×8300×290
=2×2/83×29=4/83×29。w=18×4/83×29
=0.03。0.106。
トリチェリーの真空。
圧力の扱いが難しい。単位変換。全体的に難。
52 蒸気圧
水蒸気20000→60℃。
ヘキサン：水蒸気：窒素=2:0.4:2=5:1:5。
500000/11=45×10^4。→46℃。
まあまあ簡単。
気体の法則・・・終了。
バリエーションが多く、大変。
55 溶解
アオ。イコ。アク。ウキ。
イサ。ウカ。アケ。水和。水和イオン。
親水性。水素結合。親油性。ヒドロキシ基。
アンモニア・アセトンは極性分子。
エタノールにヘキサンを加えて行くと溶媒全体としての極性・誘電率が低下し、
エタノールに溶解していた親水性物質の溶解度が減少し結晶として析出するから。(難)。再結晶。
56 溶解度
100×40/60=66.6。40℃。
90×100/210=43。解法に注意。
100×110/210=52.4。水は47.6。
100×8.4/20=42。5.6。
試料を水に溶かして飽和溶液を作り、加熱して濃縮する。
高温→低温：再結晶。濃縮法。NaClの精製。
57 濃度
1400/2=700, 700/98=7.14
700×1000/700×98=10.2
49/700 ×1000=70。
1.22×100×0.3=36.6
36.6/0.7=366/7=52.3。122-52.3×1.40=
48.6。(やや難)。体積は保存されない。
58 気体の溶解度・ヘンリーの法則
39×5/22400=8.4×10^(-3)
39, 39×5×273/283=188。
29/22400 ×273/303=0.0058。
0.0026。
59 固体の溶解度
100×45/145 -(100×100/145 -40)×45/100
=45×40/100+100×45/145 -4500/145
=18。びっくりだ。
転移点。
硫酸ナトリウム100×45/145=900/29
水2000/29
硫酸ナトリウム十水和物x
硫酸ナトリウム無水物y
142x/322 +y=900/29
180x/322 +100y/19=2000/29
19×1.8x/322 +y=20×19/29
107.8x/322=520/29, 539x/1610=520/29
x=520×230/77×29=54。水和水に注意。
硫酸ナトリウム900/29。水2000/29→840/29
32.4℃で、900/29 -(2000/29 -40)×50/100
=480/29=析出する。
残りは、硫酸ナトリウム420/29, 水840/29
再び水和物x、無水物yと置くと、
71x/161 +y=420/29
90x/161 +100y/19=840/29
19×0.9x/161+y=8.4×19/29
11x/23=372/29, x=26.8。よって43.4。
氷と硫酸ナトリウム十水和物の結晶が入り混じって析出する。共晶点。共晶。(非常に難)。
60 気体の溶解度
c。23×4/5×22400 ×28=23, 18.4。
2×12×28 : 5×21×32=3×4 : 5×4×3 =1:5
2×23/15=3.07, 2×49/31=3.16。答え3.16。
過不足算。
注意：窒素と酸素のそれぞれが条件を満たす様にやってもダメ。あくまでも分圧で考える事。
61 凝固点降下
ベックマン温度計。液体のみ。固体と液体が共存。
固体のみ。
液体が固体に変化する時は凝固熱を発生するがこの発熱量と寒剤による吸熱量が釣り合って温度が一定になる。
溶液中からは純粋な溶媒(ベンゼン)だけが凝固して行くため残った溶液の濃度が大きくなり凝固点が降下する。この現象が次々に繰り返されるため、液温は次第に降下して行く。t2。
Δt=kCより、0.44=5.07×10/M, M=115。
酢酸の真の分子量は60で、ベンゼン中ではこの2倍近い値が得られる。この事からベンゼン中では酢酸2分子が水素結合により、
次式の様に会合して二量体を形成している。
2CH3－C(=O)－OH ⇔
CH3－C=O…H－O－C－CH3
－O－H…O=
(COOH同士で水素結合している)
冷却曲線。過冷却。共晶点、共晶。外挿。
ベンゼンの様な無極性溶媒中では二量体を形成する。会合度。
62 凝固点降下
Δt=kmより、k=0.463×180/45=1.852。
2.90=(1+2α)×1.852×73/219 ×1000/(500+73×108/219)
2.9=(1+2α)×463/134×3, α=0.76。(難)。
5=1.852×(1+2α)×73/219 ×1000/(536-x)
5=1852×0.84/(536-x), x=225。(難)。
63 浸透圧
重り→水銀→浸透圧
77/13.5×5×76 =1500。グッド。
πV=nRTより、n=1/8300×4=3/100000
n1+n2=3/100000
180n1+60n2=450/100000
3n1+n2=7.5/100000
n1=2.25/100000mol。
2.25×180×1000/100000=4.1(やや難)。
1500/100000 ×13.5×76=15.4
π=3×8300×300/100(50+5x/2)=100000x/13.5×76
83×9/(50+5x/2)=2000x/27×76
83×27×76×9=100000x+5000x^2
x^2+20x-307=0、x=10。(難)。慣れる事。
64 ヘンリーの法則
PV=nRTより、0.1×0.8×0.8=0.064。0.036。(難)
2.25×0.036=0.081
V=0.5×8300×300/0.2=0.1×8300×300/P
P=0.04。2.4×10^4。
65 コロイド
赤褐色。チンダル現象。散乱。限外顕微鏡。
ブラウン運動。透析。赤色。白色沈殿。
疎水コロイド。凝析。電気泳動。正に帯電。
反発力。親水コロイド。塩析。保護コロイド。
ゲル。吸着。FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCll。
コロイド粒子を取り巻く分散媒分子が熱運動によって不規則にコロイド粒子に衝突するため。
水酸化鉄(III)のコロイドは疎水コロイドであり、電解質を加えるとコロイド粒子の電荷が中和され電気的反発力を失って沈殿するから。
Na3PO4。MgSO4。
乾燥状態の寒天、ゼラチンまたはシリカゲル。
生成した水酸化鉄(III)のコロイド粒子が価数の大きい硫酸イオンによって凝析されてしまうから。
シュルツハーディーの法則。6乗。キセロゲル。
350×0.1=n×8300×300, n=7/8300×60
0.45/162 ×8300×60/7=83×45/2.7×7=
83×50/3×7=4150/21=197。
66 水和物の溶解度
65×16/25=41.6, 123.4。
41.6×100/123.4=20800/617=33.7。50℃。
40×100/140 ×25/16=25×25/14=45。
硫酸銅200/7, 水500/7。
16x/25+y=200/7⇔
80x/25+5y=1000/7
9x/25+5y=500/7
71x=12500/7, x=25。
67 浸透圧
A。
60/3=20
60×1.01/1033.6=5863
1ではなく1.01であることに要注意。
π=CRTより、C=5863/8300×300×3=7.8×10^(-4)
電離していることに注意。良問。
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